ES2535255T3 - Device and procedure for fixing parts - Google Patents

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ES2535255T3
ES2535255T3 ES09752791.5T ES09752791T ES2535255T3 ES 2535255 T3 ES2535255 T3 ES 2535255T3 ES 09752791 T ES09752791 T ES 09752791T ES 2535255 T3 ES2535255 T3 ES 2535255T3
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fixing parts
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fluid
container
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María De La O Rodríguez Mijangos
Valentín Collado Jiménez
Ester Porras Torroba
Carlos MAZQUIARÁN PINEDA
Mihail Barladeanu
Maria Ionescu
Christopher May
Benedikt Holz
Thomas WÜRTZ
Thomas Gerlach
Alexandra-Maria Trendler
Holger Boese
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ACITURRI METALLIC PARTS SL
ACITURRI METALLIC PARTS S L
Fundacion Tecnalia Research and Innovation
SC INTREPRINDEREA METALURGICA PENTRU AERONAUTICA METAV SA
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ACITURRI METALLIC PARTS SL
ACITURRI METALLIC PARTS S L
Fundacion Tecnalia Research and Innovation
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Abstract

Dispositivo para la fijación de piezas, caracterizado porque comprende: - un elemento generador magnético (1), configurado para generar flujo magnético (2), que presenta una cara superior (3), - un recipiente (4) formado por paredes sustancialmente verticales, sin fondo o tapa, perfectamente sujeto sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1), - un fluido magnetorreológico (5) que presenta un punto de fluencia alto localizado sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) y contenido por el recipiente (4) formando una capa exenta de burbujas, - en el que el elemento generador magnético (1) presenta la capacidad de generar un flujo magnético (2) en el fluido magnetorreológico (5) mayor de 100 mT.Device for fixing parts, characterized in that it comprises: - a magnetic generating element (1), configured to generate magnetic flux (2), which has an upper face (3), - a container (4) formed by substantially vertical walls, without bottom or lid, perfectly attached to the upper surface (3) of the magnetic generating element (1), - a magnetorheological fluid (5) that has a high yield point located on the upper surface (3) of the magnetic generating element (1 ) and contained by the container (4) forming a bubble-free layer, - in which the magnetic generator element (1) has the ability to generate a magnetic flux (2) in the magnetorheological fluid (5) greater than 100 mT.

Description

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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Dispositivo y procedimiento para la fijación de piezas Device and procedure for fixing parts

Campo técnico de la invención Technical Field of the Invention

La presente invención se refiere a un dispositivo para la fijación de piezas (piezas no magnéticas), que presenta una aplicación en la industria del mecanizado de piezas y, más específicamente, en el área del mecanizado de piezas diferentes con una geometría compleja y grandes dimensiones. The present invention relates to a device for fixing parts (non-magnetic parts), which has an application in the parts machining industry and, more specifically, in the area of machining of different parts with a complex geometry and large dimensions .

Antecedentes de la invención Background of the invention

Dadas las demandas y exigencias en la industria moderna hoy en día, el tiempo empleado, así como el coste asociado en llevar a cabo la sujeción, fijación o inmovilización de piezas en el equipo de mecanizado, es un factor determinante en la fabricación de piezas, especialmente para lograr una producción flexible, en la que se requiere cada vez más una fabricación flexible que comporta una producción muy rápida de una amplia variedad de piezas en lotes de producción pequeños. Given the demands and demands in modern industry today, the time taken, as well as the associated cost in carrying out the clamping, fixing or immobilization of parts in the machining equipment, is a determining factor in the manufacture of parts, especially to achieve flexible production, in which more and more flexible manufacturing is required that involves a very fast production of a wide variety of parts in small production batches.

Este factor es incluso más importante cuando se trata con piezas que son difíciles de manipular, posicionar y sujetar en el equipo de mecanizado, debido al hecho de que presentan geometrías con curvas complejas, superficies no rígidas o son simplemente estructuras que son débiles frente al mecanizado o no presentan caras de referencia. This factor is even more important when dealing with parts that are difficult to handle, position and hold in the machining equipment, due to the fact that they have geometries with complex curves, non-rigid surfaces or are simply structures that are weak against machining. or do not have reference faces.

Actualmente hay varios dispositivos que permiten fijar o agarrar piezas por medio del empleo de fluidos generalmente denominados fluidos magnetorreológicos. La reología es un campo de la física que comporta la relación que existe entre esfuerzo y deformación en materiales que presentan la capacidad de fluir. There are currently several devices that allow to fix or grab parts by means of the use of fluids generally called magnetorheological fluids. Rheology is a field of physics that involves the relationship between stress and strain in materials that have the ability to flow.

Los fluidos magnetorreológicos son suspensiones de partículas de hierro diminutas distribuidas uniformemente en un medio líquido, generalmente aceite mineral o silicona que, en estado líquido, presentan la consistencia de un aceite viscoso. Cuando se aplica un campo magnético, las partículas de hierro se distribuyen en fracciones de segundo de acuerdo con las líneas de dicho campo y, de esta manera, se modifica el comportamiento mecánico del fluido. A medida que se incrementa la intensidad del campo magnético, estos fluidos se transforman en una masa de tipo gel sólido. The magnetorheological fluids are suspensions of tiny iron particles evenly distributed in a liquid medium, generally mineral oil or silicone that, in a liquid state, have the consistency of a viscous oil. When a magnetic field is applied, the iron particles are distributed in fractions of a second according to the lines of said field and, in this way, the mechanical behavior of the fluid is modified. As the intensity of the magnetic field increases, these fluids transform into a solid gel-like mass.

Dadas sus características, para aplicaciones en la fijación de piezas, los fluidos magnetorreológicos se adaptan a las pequeñas variaciones geométricas o fluctuaciones que puedan presentar las piezas, de tal modo que se pueden usar para aplicar fuerzas de fijación uniformes, incluso en piezas que presentan superficies grandes, para compensar las imprecisiones dimensionales o cambios en la forma que puedan presentar las piezas. Es más, los fluidos magnetorreológicos absorben las vibraciones que, por ejemplo, se producen mientras se llevan a cabo las operaciones de mecanizado, tales como fresado, sin transmitirse dichas vibraciones a la pieza, lo que permite procesar piezas muy pequeñas con gran precisión, por cuya razón el empleo de estos fluidos para la fijación de piezas durante su mecanizado está extendido en el campo de piezas de relojería. Given their characteristics, for applications in the fixation of pieces, the magnetoreological fluids adapt to the small geometric variations or fluctuations that the pieces may present, so that they can be used to apply uniform fixing forces, even in parts that have surfaces large, to compensate for dimensional inaccuracies or changes in the way the pieces may present. Moreover, magnetorheological fluids absorb the vibrations that, for example, occur while machining operations are carried out, such as milling, without such vibrations being transmitted to the part, which allows very small parts to be processed with great precision, by whose reason the use of these fluids for fixing parts during machining is extended in the field of watchmaking parts.

La solicitud de patente alemana número DE-10209783-A1 describe un procedimiento y un dispositivo para soportar, posicionar y agarrar piezas pequeñas, por ejemplo, en el campo de la industria de la relojería, tecnología médica o microelectrónica, por medio del empleo de un fluido reológico como un medio de soporte. Para ello, se introduce una parte de la pieza en el fluido que está alojado en un recipiente, de tal modo que se mantiene una distancia menor de 5 mm entre la pieza y las paredes del recipiente. Dado el pequeño tamaño de las piezas, es posible crear un campo magnético que atraviese el fluido y el recipiente de un lado al otro. Sin embargo, la principal desventaja de este dispositivo es que en caso de que la distancia entre los extremos del recipiente sea mayor de 50 mm, el valor del flujo magnético es muy débil y, por lo tanto, la fuerza de fijación no es suficientemente grande para mantenerla inmovilizada, de modo que dichos dispositivo y procedimiento no sirven con piezas que presentan un tamaño de más de 50 mm. German patent application number DE-10209783-A1 describes a procedure and a device for supporting, positioning and gripping small parts, for example, in the field of the watchmaking, medical or microelectronic technology industry, by employing a rheological fluid as a support medium. For this, a part of the piece is introduced into the fluid that is housed in a container, such that a distance of less than 5 mm is maintained between the piece and the walls of the container. Given the small size of the pieces, it is possible to create a magnetic field that passes through the fluid and the container from one side to the other. However, the main disadvantage of this device is that in case the distance between the ends of the container is greater than 50 mm, the value of the magnetic flux is very weak and, therefore, the fixing force is not large enough to keep it immobilized, so that said device and procedure do not work with parts that have a size of more than 50 mm.

Por otro lado, la solicitud de patente alemana número DE-10352037-A1 y la solicitud internacional número WO-2006/074650-A1 describen dispositivos de fijación para piezas irregulares que comprenden un amortiguador elástico que contiene herméticamente un fluido magnetorreológico, en el que dicho amortiguador elástico se proyecta desde el armazón de la herramienta. La desventaja de estos dispositivos es que no son capaces de resistir esfuerzos de cizalladura grandes sin que la pieza se mueva durante el procesamiento de mecanizado. Tampoco los dispositivos contemplan medios para el posicionamiento y orientación correctos de la pieza en una posición de fijación concreta, la propia superficie del amortiguador elástico, que se adapta a la forma de la pieza, siendo lo que determina la orientación y la posición finales de la pieza en una manera no controlada. On the other hand, German patent application number DE-10352037-A1 and international application number WO-2006/074650-A1 describe fixing devices for irregular parts comprising an elastic shock absorber that hermetically contains a magnetorheological fluid, in which said Elastic shock absorber projects from the tool frame. The disadvantage of these devices is that they are not able to withstand large shear stresses without the piece moving during machining processing. Nor do the devices include means for correct positioning and orientation of the piece in a specific fixing position, the elastic shock absorber surface itself, which adapts to the shape of the piece, which determines the final orientation and position of the part. piece in an uncontrolled manner.

La solicitud de patente británica número GB-2317157-A describe un dispositivo de agarre por medio de un fluido electrorreológico, en el que el fluido ER no está en contacto directo con la pieza que se va a soportar o con el elemento que genera el campo magnético, que comprende una mordaza, cuya función es deslazar un objeto desde una posición a otra, en la que la pieza no está sometida a esfuerzos de mecanizado grandes. British patent application number GB-2317157-A describes a gripping device by means of an electro-rheological fluid, in which the ER fluid is not in direct contact with the part to be supported or with the element that generates the field magnetic, which comprises a jaw, whose function is to dislodge an object from one position to another, in which the piece is not subjected to large machining efforts.

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Las patentes de EE. UU. números US-6267364-B1, US-6647611-B2 y US-6182954-B1 describen dispositivos para soportar piezas por medio de fluidos magnetorreológicos, que consisten en dispositivos muy complejos en los que las piezas se posicionan dentro de un recipiente que aloja el fluido magnetorreológico por medio de tornillos de posicionamiento que están diseñados para ejercer una fuerza mínima sobre la pieza, con objeto de mantenerla en la posición y orientación requeridas durante el mecanizado sin dañarla. La desventaja de estos dispositivos es que no permiten mecanizar piezas complejas grandes que están sometidas a esfuerzos grandes durante su mecanizado, dado que no presentan la capacidad de mantener dichas piezas en su posición de fijación durante el mecanizado. En estas patentes, así como en la patente alemana DE 10209783-A1, el campo magnético atraviesa el fluido y el recipiente de un lado al otro. Esta configuración únicamente permite la fijación de piezas pequeñas con fuerzas de retenida altas o piezas de tamaño medio con fuerzas pequeñas. U.S. Patents UU. Nos. US-6267364-B1, US-6647611-B2 and US-6182954-B1 describe devices for supporting parts by means of magnetorheological fluids, which consist of very complex devices in which the parts are positioned inside a container that houses the fluid magnetorheological by means of positioning screws that are designed to exert a minimum force on the piece, in order to keep it in the position and orientation required during machining without damaging it. The disadvantage of these devices is that they do not allow machining large complex parts that are subjected to large forces during machining, since they do not have the ability to keep said parts in their fixation position during machining. In these patents, as well as in the German patent DE 10209783-A1, the magnetic field passes through the fluid and the container from one side to the other. This configuration only allows the fixing of small parts with high retention forces or medium sized parts with small forces.

Por último, la patente alemana DE 10244867-A1 describe un dispositivo para la fijación y posicionamiento de piezas que emplea fluidos magnetorreológicos. El dispositivo comprende un recipiente para el fluido MR y la pieza se introduce parcialmente en el fluido MR sin contacto directo con el recipiente. En la patente no hay indicación del campo magnético necesario para sostener una pieza grande sometida a gran esfuerzo durante las operaciones de mecanizado. Finally, German patent DE 10244867-A1 describes a device for fixing and positioning parts using magnetorheological fluids. The device comprises a container for the MR fluid and the part is partially introduced into the MR fluid without direct contact with the container. In the patent there is no indication of the magnetic field necessary to hold a large part subjected to great effort during machining operations.

Algunos otros dispositivos en el estado de la técnica, de manera similar a la analizada anteriormente, se dan a conocer en la patente de Estados Unidos n.º US-2770823-A, las solicitudes de patente alemana n.º DE-2357672-A1 y DE-19654864-A1, y la solicitud de patente de la Unión Soviética n.º SU-1007901-A1. Some other devices in the prior art, in a manner similar to that discussed above, are disclosed in US Patent No. US-2770823-A, German Patent Applications No. DE-2357672-A1 and DE-19654864-A1, and the Soviet Union patent application No. SU-1007901-A1.

Por lo tanto, y especialmente en los campos que están sometidos a costes muy altos, tales como las industrias aeronáutica y aeroespacial, por ejemplo, hay una enorme necesidad de tener medios de sujeción adecuados, seguros y rápidos que permitan fijar firmemente piezas con geometrías complejas y grandes dimensiones durante su mecanizado, cualesquiera que puedan ser su geometría y características mecánicas, permitiendo también su posicionamiento y orientación rápidos e inequívocos en una posición de fijación determinada. Therefore, and especially in fields that are subject to very high costs, such as the aeronautical and aerospace industries, for example, there is a huge need to have adequate, safe and fast fastening means that allow to fix parts with complex geometries firmly. and large dimensions during its machining, whatever its geometry and mechanical characteristics may be, also allowing its rapid and unequivocal positioning and orientation in a particular fixing position.

Descripción de la invención Description of the invention

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un dispositivo para la fijación de piezas, que permite inmovilizar, sostener y mantener piezas con una geometría compleja y grandes dimensiones fijadas firmemente en su sitio, sin necesidad de que dichas piezas presenten caras de referencia, manteniéndolas inmovilizadas por medio del empleo de un fluido magnetorreológico mientras se llevan a cabo fuertes operaciones de mecanizado sobre las mismas, en cuyas operaciones la pieza se somete a esfuerzos grandes. A first aspect of the present invention relates to a device for fixing parts, which allows immobilizing, holding and maintaining parts with a complex geometry and large dimensions firmly fixed in place, without the need for said parts to have reference faces, keeping them immobilized by means of the use of a magnetorheological fluid while carrying out strong machining operations on them, in whose operations the piece is subjected to great efforts.

El dispositivo de la invención presenta una aplicación particular en el mecanizado, específicamente en el fresado, de elementos estructurales tales como larguerillos aeronáuticos de titanio con forma de "T", en los que se requieren una alta precisión y fijación firme, mientras que al mismo tiempo se requiere especial cuidado para no dañar la pieza como consecuencia de dicha fijación. The device of the invention has a particular application in the machining, specifically in milling, of structural elements such as "T" shaped titanium stringers, in which high precision and firm fixation are required, while at the same time requires special care not to damage the part as a result of such fixation.

El dispositivo para la fijación de piezas propuesto por la invención comprende un elemento generador magnético, que puede consistir en un electroimán o placa magnética, configurado para generar flujo magnético, en que dicho elemento generador magnético presenta una cara superior. The device for fixing parts proposed by the invention comprises a magnetic generating element, which may consist of an electromagnet or magnetic plate, configured to generate magnetic flux, in which said magnetic generating element has an upper face.

El dispositivo también comprende un recipiente que no presenta una tapa o fondo y que únicamente está formado por paredes sustancialmente verticales. Dicho recipiente está perfectamente sujeto sobre la superficie superior del elemento generador magnético. The device also comprises a container that does not have a lid or bottom and is only formed by substantially vertical walls. Said container is perfectly secured on the upper surface of the magnetic generating element.

El dispositivo comprende un fluido magnetorreológico que presenta un punto de fluencia alto localizado directamente encima de la superficie superior del elemento generador magnético. El fluido magnetorreológico está contenido lateralmente por el recipiente formando una capa destinada a ser una capa exenta de burbujas. A su vez, el elemento generador magnético presenta la capacidad de generar un flujo magnético en el fluido magnetorreológico mayor de 100 mT, que provoca la inmovilización o la fijación de una pieza localizada sumergida parcialmente en dicho fluido magnetorreológico, mientras que se llevan a cabo operaciones de mecanizado sobre la parte no sumergida superior de la pieza. De acuerdo con la invención, y a diferencia de los dispositivos del estado de la técnica, el dispositivo puede fijar piezas que son de varios metros de largo, resistiendo fuerzas mayores de 1000 N. The device comprises a magnetorheological fluid that has a high creep point located directly above the upper surface of the magnetic generating element. The magnetorheological fluid is contained laterally by the container forming a layer intended to be a bubble free layer. In turn, the magnetic generator element has the ability to generate a magnetic flux in the magnetorheological fluid greater than 100 mT, which causes the immobilization or fixation of a localized part partially submerged in said magnetorheological fluid, while operations are carried out of machining on the upper part not submerged of the piece. In accordance with the invention, and unlike devices of the prior art, the device can fix parts that are several meters long, withstanding forces greater than 1000 N.

El fluido magnetorreológico está, de esta manera, en contacto directo con la pieza que se va a fijar, sin haber bolsas de aire en dicho fluido, que reducirían la capacidad de sostén del dispositivo, así como la uniformidad del flujo magnético que actúa sobre dicho fluido, y, por lo tanto, sobre la pieza. The magnetorheological fluid is, in this way, in direct contact with the piece to be fixed, without air pockets in said fluid, which would reduce the holding capacity of the device, as well as the uniformity of the magnetic flux that acts on said fluid, and, therefore, on the piece.

El fluido magnetorreológico incrementa su resistencia mecánica en fracciones de segundo bajo la acción de un campo magnético, fijando la pieza de manera segura, pero sin dañarla. The magnetorheological fluid increases its mechanical resistance in fractions of a second under the action of a magnetic field, fixing the piece safely, but without damaging it.

El hecho de que el fluido esté en contacto directo con el elemento generador magnético permite lograr flujos magnéticos altos en el fluido que son suficientes para resistir esfuerzos de cizalladura, lo que no es posible cuando el fluido está alojado en un contenedor con fondo, como en la mayoría de los dispositivos del estado de la técnica. The fact that the fluid is in direct contact with the magnetic generating element makes it possible to achieve high magnetic fluxes in the fluid that are sufficient to resist shear stresses, which is not possible when the fluid is housed in a bottomed container, as in most devices of the prior art.

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En el caso de la invención, el fluido está en contacto directo con la placa magnética, de tal modo que haya muy poca distancia, preferentemente menor de 5 mm, entre los imanes del elemento generador magnético y el fluido magnetorreológico, aunque también se contempla la posibilidad de que haya una capa de recubrimiento de los imanes entre el fluido magnetorreológico y los imanes, aunque la distancia entre los imanes y el fluido magnetorreológico debe ser, en todo caso, menor de 2 mm. In the case of the invention, the fluid is in direct contact with the magnetic plate, so that there is a very short distance, preferably less than 5 mm, between the magnets of the magnetic generating element and the magnetoreological fluid, although the possibility that there is a coating layer of the magnets between the magnetoreological fluid and the magnets, although the distance between the magnets and the magnetoreological fluid must be, in any case, less than 2 mm.

Por lo tanto, por medio del dispositivo de la invención se logra que el campo magnético sea cerrado a través del fluido magnetorreológico. En caso de que el recipiente presente un fondo, se introduciría una separación entre dicho recipiente y el elemento generador magnético, que reduciría el campo magnético. En el caso de la invención, las separaciones, tales como bolsas de aire, no tienen lugar en ningún punto entre la pieza y el fluido, o entre el fluido y el elemento generador magnético. Therefore, by means of the device of the invention it is achieved that the magnetic field is closed through the magnetorheological fluid. If the container has a bottom, a separation would be introduced between said container and the magnetic generating element, which would reduce the magnetic field. In the case of the invention, the separations, such as airbags, do not take place at any point between the part and the fluid, or between the fluid and the magnetic generating element.

El dispositivo de la invención, de esta manera, puede fijar piezas muy largas, de varios metros de largo, que presentan rigidez muy baja, sin dañarlas, cuyas piezas no presentan caras de referencia, piezas fabricadas de materiales no magnéticos tales como aluminio y piezas fabricadas de materiales a los que no se pueden aplicar fuerzas grandes porque provocarían deformaciones permanentes en el material como consecuencia de la fijación, como en el caso de titanio debido al efecto de memoria de este material. The device of the invention, in this way, can fix very long pieces, several meters long, which have very low rigidity, without damaging them, whose pieces do not have reference faces, parts made of non-magnetic materials such as aluminum and parts made of materials to which large forces cannot be applied because they would cause permanent deformations in the material as a result of the fixation, as in the case of titanium due to the memory effect of this material.

Cuando una pieza se fija mediante inmersión en el fluido magnetorreológico, los esfuerzos principales que tienen lugar son esfuerzos de cizalladura, así como cargas de compresión y tracción. Con objeto de fijar de manera segura y sostener piezas con grandes dimensiones, el fluido magnetorreológico debe tener una resistencia alta y, en particular, un punto de fluencia alto, que determina la fuerza que se debe aplicar para producir la fluencia del material. When a part is fixed by immersion in the magnetorheological fluid, the main stresses that take place are shear stresses, as well as compression and tensile loads. In order to securely fix and hold parts with large dimensions, the magnetorheological fluid must have a high resistance and, in particular, a high creep point, which determines the force that must be applied to produce the material's creep.

En el caso de la invención, dado que el fluido magnetorreológico presenta un punto de fluencia alto, únicamente un área o parte pequeña de la pieza se deben sumergir en el fluido, con lo que se incrementa el área disponible para ser mecanizada. Dependiendo de la geometría de la pieza y del grado de inmersión, en el fluido magnetorreológico actúan esfuerzos de tracción y de compresión de diferentes valores, además de los esfuerzos de cizalladura, de modo que es necesario presentar una densidad alta del flujo magnético en el área localizada debajo de la pieza, es decir, en el área del fluido localizado por debajo de la pieza. In the case of the invention, since the magnetorheological fluid has a high creep point, only a small area or part of the piece must be submerged in the fluid, thereby increasing the area available for machining. Depending on the geometry of the piece and the degree of immersion, tensile and compressive stresses of different values act on the magnetoreological fluid, in addition to the shear stresses, so that it is necessary to present a high density of the magnetic flux in the area located below the part, that is, in the area of the fluid located below the part.

El elemento generador magnético preferentemente consiste en, al menos, un electroimán en que el campo magnético se activa eléctricamente, que permite generar campos magnéticos con valores altos, que, al mismo tiempo, son elementos compactos para integrarse en el dispositivo, que también se pueden fabricar en grandes dimensiones. Es más, los electroimanes son fáciles de usar, y el campo magnético se puede activar y desactivar simplemente pulsando un interruptor. The magnetic generator element preferably consists of at least one electromagnet in which the magnetic field is electrically activated, which allows generating magnetic fields with high values, which, at the same time, are compact elements to be integrated into the device, which can also be manufacture in large dimensions. Moreover, electromagnets are easy to use, and the magnetic field can be activated and deactivated simply by pressing a switch.

No obstante, también se contempla que el elemento generador magnético consista en un imán mecánicamente activado capaz de generar una densidad alta del flujo magnético. However, it is also contemplated that the magnetic generating element consists of a mechanically activated magnet capable of generating a high density of the magnetic flux.

La posibilidad de que el dispositivo esté configurado para posicionar y fijar una pieza, que se sumerja parcialmente en el fluido magnetorreológico, en que dicha pieza presente una superficie inferior con una configuración que coincida con la superficie superior del elemento generador magnético, en que la distancia entre dicha superficie inferior de la pieza y la superficie superior del elemento generador magnético sea menor de aproximadamente 5 mm, es decir, se contempla que el espesor de la capa de fluido magnetorreológico sea menor de 5 mm. En dicho caso, si la superficie inferior de la pieza que se va a fijar es plana, la superficie superior del elemento generador magnético es plana, mientras que si la superficie inferior de la pieza que se va a fijar es cilíndrica, la superficie superior del elemento generador magnético es cilíndrica. The possibility that the device is configured to position and fix a part, which is partially submerged in the magnetoreological fluid, in which said part has a lower surface with a configuration that matches the upper surface of the magnetic generator element, in which the distance between said lower surface of the piece and the upper surface of the magnetic generating element is less than about 5 mm, that is, it is contemplated that the thickness of the magnetoreological fluid layer is less than 5 mm. In that case, if the lower surface of the piece to be fixed is flat, the upper surface of the magnetic generating element is flat, while if the lower surface of the piece to be fixed is cylindrical, the upper surface of the Magnetic generator element is cylindrical.

Con objeto de lograr el máximo flujo magnético en el fluido magnetorreológico, dicho fluido está en contacto directo con el elemento generador magnético y el espesor de la capa de fluido magnetorreológico es tan pequeña como sea posible, menor de 5 mm, de tal modo que la geometría del dispositivo, es decir, la superficie superior del elemento generador magnético, es muy similar a la geometría de la pieza que se va a fijar. In order to achieve the maximum magnetic flux in the magnetorheological fluid, said fluid is in direct contact with the magnetic generating element and the thickness of the magnetorheological fluid layer is as small as possible, less than 5 mm, such that the Device geometry, that is, the upper surface of the magnetic generator element, is very similar to the geometry of the part to be fixed.

Esto hace al campo magnético mayor porque, si hay mucho fluido, el campo magnético no penetra completamente y las fuerzas logradas son más bajas. This makes the magnetic field greater because, if there is a lot of fluid, the magnetic field does not penetrate completely and the forces achieved are lower.

También se contempla la posibilidad de que el recipiente esté fabricado de material magnético con objeto de maximizar la fuerza generada en el fluido magnetorreológico. Por lo tanto, las líneas de flujo son cerradas a través del recipiente, incrementando el flujo magnético en los lados de la pieza, dado que se permite la circulación del flujo magnético a través del recipiente, con lo que se logra sellado magnético en la superficie del fluido magnetorreológico. The possibility is also contemplated that the container is made of magnetic material in order to maximize the force generated in the magnetorheological fluid. Therefore, the flow lines are closed through the container, increasing the magnetic flux on the sides of the piece, since the circulation of the magnetic flux through the container is allowed, thereby achieving magnetic sealing on the surface of the magnetorheological fluid.

De acuerdo con una realización preferente, el recipiente presenta una geometría en vista en planta similar a la geometría en vista en planta de la pieza que se va a fijar, siendo mayor la geometría en vista en planta del recipiente, preferentemente en no más de 10 mm, que la geometría en vista en planta de la pieza que se va a fijar. According to a preferred embodiment, the container has a geometry in plan view similar to the geometry in plan view of the piece to be fixed, the geometry being greater in plan view of the container, preferably in no more than 10 mm, that the geometry in plan view of the piece to be fixed.

Se contempla la posibilidad de que el dispositivo comprenda, al menos, un elemento de referencia móvil o pasador configurado para adaptar la geometría en vista en planta del recipiente a la geometría en vista en planta de la pieza The possibility that the device comprises at least one mobile reference element or pin configured to adapt the geometry in plan view of the container to the geometry in plan view of the part is contemplated.

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que se va a fijar, permitiendo colocar la pieza en una posición y orientación de fijación deseadas para llevar a cabo las operaciones de mecanizado. which is to be fixed, allowing the piece to be placed in a desired position and orientation to carry out the machining operations.

De esta manera, se logra que el recipiente sea capaz de adaptarse a diferentes perfiles, con longitudes y secciones transversales diferentes. Para ello, también se contempla que el recipiente pueda comprender varias piezas o partes que se puedan montar en posiciones diferentes. El dispositivo también puede comprender varias piezas o partes montadas en una y en la misma posición, además de los elementos o placas del recipiente, lo que permite adaptar dicho recipiente a la longitud de la pieza que se va a fijar. In this way, it is achieved that the container is able to adapt to different profiles, with different lengths and cross sections. For this, it is also contemplated that the container may comprise several parts or parts that can be mounted in different positions. The device can also comprise several pieces or parts mounted in one and the same position, in addition to the elements or plates of the container, which allows said container to be adapted to the length of the piece to be fixed.

Desde un punto de vista magnético, la altura de los elementos de referencia móviles es tan pequeña como sea posible. La pieza se puede sostener mediante elementos de referencia móviles que están dispuestos directamente sobre la superficie superior del elemento generador magnético. En dicho caso, la altura de los elementos de referencia móviles es la misma que la anchura de la capa de fluido magnetorreológico, es decir, la distancia entre la pieza y el elemento generador magnético. From a magnetic point of view, the height of the mobile reference elements is as small as possible. The part can be supported by mobile reference elements that are arranged directly on the upper surface of the magnetic generating element. In that case, the height of the movable reference elements is the same as the width of the magnetorheological fluid layer, that is, the distance between the part and the magnetic generating element.

Además de los elementos de referencia móviles, la pieza se puede posicionar por medio de dispositivos de referencia que pueden consistir en dos piezas localizadas en oposición lateral, siendo una ellas un pasador con que se ensambla y la otra un elemento de posicionamiento móvil o propulsor, cuya posición se puede ajustar contra la pieza, ambos siendo capaces de ser ensartados al elemento generador magnético. In addition to the mobile reference elements, the part can be positioned by means of reference devices that can consist of two parts located in lateral opposition, one being a pin with which it is assembled and the other a mobile or propellant positioning element, whose position can be adjusted against the piece, both being able to be strung to the magnetic generator element.

De esta manera, se logra que el dispositivo presente una configuración flexible que permita un cambio rápido para la fabricación de una pluralidad de longitudes y secciones de pieza en la que el montaje y desmontaje de los pasadores se lleve a cabo fácilmente. In this way, it is achieved that the device has a flexible configuration that allows a rapid change for the manufacture of a plurality of lengths and sections of piece in which the assembly and disassembly of the pins is easily carried out.

También se contempla la posibilidad de que el elemento generador magnético presente la capacidad de generar una pluralidad de flujos magnéticos independientes muy cercanos entre sí en el fluido magnetorreológico, de tal modo que dichos flujos magnéticos estén conducidos a través del fluido magnetorreológico y se cierren en el elemento generador magnético. The possibility is also contemplated that the magnetic generating element has the ability to generate a plurality of independent magnetic fluxes very close to each other in the magneto-rheological fluid, such that said magnetic fluxes are conducted through the magneto-rheological fluid and close in the magnetic generator element.

En caso de que la anchura de la pieza sea demasiado grande, mayor de 50 mm, para ser capaz de generar un campo magnético continuo que atraviese dicha anchura, se crea una pluralidad de flujos magnéticos independientes que estén muy cercanos entre sí por medio del dispositivo de la invención, cuyas líneas de campo salgan del elemento generador magnético, atraviesen el fluido magnetorreológico y entren o terminen en el propio elemento generador magnético. In case the width of the piece is too large, greater than 50 mm, to be able to generate a continuous magnetic field that crosses said width, a plurality of independent magnetic fluxes are created that are very close to each other by means of the device of the invention, whose field lines leave the magnetic generating element, pass through the magnetoreological fluid and enter or terminate in the magnetic generating element itself.

Se contempla la posibilidad de que el elemento generador magnético comprenda una placa fija de material no magnético con un espesor no mayor de 2 mm, y una placa móvil de material no magnético que tenga insertada en la misma una pluralidad de imanes permanentes en que la cara superior de la placa fija esté en contacto con el fluido magnetorreológico y la placa móvil esté localizada sobre, al menos, un cilindro hidráulico capaz de mover dicha placa móvil. The possibility is contemplated that the magnetic generating element comprises a fixed plate of non-magnetic material with a thickness not exceeding 2 mm, and a mobile plate of non-magnetic material having a plurality of permanent magnets inserted therein in which the face The upper part of the fixed plate is in contact with the magnetorheological fluid and the mobile plate is located on at least one hydraulic cylinder capable of moving said mobile plate.

Asimismo, dependiendo del tipo y del valor de las fuerzas que se van a resistir mientras la pieza se mecaniza, puede ser necesario emplear un dispositivo regulador de flujo magnético, también llamado adaptador de polos, a fin de incrementar la densidad de flujo magnético en un área localizada bajo de la pieza fija. El dispositivo regulador de flujo magnético permite cambiar la dirección de los polos en 90º, reduciendo la distancia entre los polos del campo magnético en más de un 50 % para una pareja de polos, además de proporcionar una clase de sellado magnético en los lados de la pieza (6). Also, depending on the type and value of the forces to be resisted while the part is machining, it may be necessary to use a magnetic flux regulator device, also called a pole adapter, in order to increase the magnetic flux density in a area located under the fixed part. The magnetic flux regulating device allows changing the direction of the poles by 90 °, reducing the distance between the poles of the magnetic field by more than 50% for a pair of poles, in addition to providing a kind of magnetic sealing on the sides of the piece (6).

La distancia más pequeña entre polos en placas magnéticas comerciales es demasiado grande (es decir, 50 mm para una pareja de polos) y dicha distancia no se puede reducir porque se requieren contener los bobinados necesarios para activar y desactivar la placa o elemento generador magnético. The smallest distance between poles in commercial magnetic plates is too large (ie 50 mm for a pair of poles) and said distance cannot be reduced because it is required to contain the windings necessary to activate and deactivate the magnetic generator plate or element.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para la fijación de piezas que comprende emplear un dispositivo, tal como el descrito anteriormente. El procedimiento comprende: A second aspect of the invention relates to a method for fixing parts comprising using a device, such as the one described above. The procedure includes:

-disponer una capa de fluido magnetorreológico que presente un punto de fluencia alto directamente sobre la superficie superior del elemento generador magnético dentro del recipiente, - disposing a layer of magnetorheological fluid that has a high yield point directly on the upper surface of the magnetic generating element inside the container,

-posicionar la pieza sumergida parcialmente que se va a fijar en contacto directo con el fluido magnetorreológico, con el objetivo de evitar que queden burbujas entre la pieza que se va a fijar y el fluido magnetorreológico, de tal modo que la distancia entre la superficie inferior de la pieza y la superficie superior del elemento generador magnético sea menor de aproximadamente 5 mm, y -position the partially submerged part to be fixed in direct contact with the magnetorheological fluid, in order to avoid bubbles remaining between the piece to be fixed and the magnetorheological fluid, so that the distance between the lower surface of the part and the upper surface of the magnetic generator element is less than about 5 mm, and

-generar un flujo magnético en el fluido magnetorreológico con un valor mayor de 100 mT. -generate a magnetic flux in the magnetorheological fluid with a value greater than 100 mT.

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Descripción de los dibujos Description of the drawings

Para completar la descripción que se está realizando y a fin de ayudar a comprender mejor las características de la invención de acuerdo con una realización práctica preferente de la misma, se adjunta un conjunto de dibujos como parte integral de dicha descripción, en que se ha descrito lo siguiente con un carácter ilustrativo y no limitante: To complete the description that is being made and in order to help to better understand the characteristics of the invention according to a preferred practical embodiment thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description, in which what has been described following with an illustrative and non-limiting nature:

La figura 1 muestra una vista esquemática, de acuerdo con una sección transversal, del dispositivo de la invención, en que se han representado las líneas de flujo de campo magnético por medio de flechas. Figure 1 shows a schematic view, according to a cross section, of the device of the invention, in which the magnetic field flow lines have been represented by means of arrows.

La figura 2 muestra una vista esquemática como la de la figura 1, en que se han representado dos elementos de referencia móviles localizados dentro de la pieza, así como dos elementos de posicionamiento móviles localizados lateralmente con respecto a la pieza. Figure 2 shows a schematic view like that of Figure 1, in which two mobile reference elements located inside the part have been represented, as well as two mobile positioning elements located laterally with respect to the part.

La figura 3 muestra una vista esquemática como la de las figuras 1 y 2, en que se han representado una pluralidad de elementos de referencia móviles y un solo elemento de posicionamiento móvil localizados lateralmente. Figure 3 shows a schematic view like that of Figures 1 and 2, in which a plurality of mobile reference elements and a single mobile positioning element located laterally have been represented.

La figura 4 muestra una vista esquemática parcial en perspectiva del dispositivo de la invención, en que se ha representado una pieza con dimensiones intermedias en una posición de fijación. Figure 4 shows a partial schematic perspective view of the device of the invention, in which a piece with intermediate dimensions is shown in a fixing position.

La figura 5 muestra una vista esquemática parcial como la de la figura 4, en que se ha representado una pieza en una posición de fijación, cuya longitud es virtualmente la longitud de pieza máxima que el dispositivo puede fijar. Figure 5 shows a partial schematic view like that of Figure 4, in which a part has been shown in a fixing position, the length of which is virtually the maximum part length that the device can fix.

La figura 6 muestra una vista esquemática general en perspectiva del dispositivo de la invención. Figure 6 shows a general schematic perspective view of the device of the invention.

La figura 7 muestra una vista esquemática en despiece de una realización del elemento generador magnético que comprende una placa fija de aluminio y una placa móvil de material no magnético que tiene insertada en la misma una pluralidad de imanes permanentes y se desplaza mediante una pluralidad de cilindros hidráulicos. Figure 7 shows an exploded schematic view of an embodiment of the magnetic generator element comprising a fixed aluminum plate and a mobile plate of non-magnetic material which has a plurality of permanent magnets inserted therein and is displaced by a plurality of cylinders Hydraulic

La figura 8 muestra una vista esquemática, de acuerdo con una sección transversal a la altura correspondiente a un cilindro hidráulico, del dispositivo de la invención con el elemento generador magnético de la realización representada en la figura 7, en que se ha representado una pieza en la posición de fijación. Figure 8 shows a schematic view, in accordance with a cross section at the height corresponding to a hydraulic cylinder, of the device of the invention with the magnetic generating element of the embodiment represented in Figure 7, in which a part is shown in the fixation position.

La figura 9 muestra un detalle de la figura 8. Figure 9 shows a detail of Figure 8.

La figura 10 muestra una vista esquemática parcial de una variante de realización del dispositivo que comprende un dispositivo regulador de flujo magnético (adaptador de polos). Figure 10 shows a partial schematic view of an embodiment variant of the device comprising a magnetic flux regulator device (pole adapter).

La figura 11 muestra una sección transversal esquemática de una placa magnética convencional en un estado desmagnetizado. Figure 11 shows a schematic cross section of a conventional magnetic plate in a demagnetized state.

La figura 12 muestra una sección transversal esquemática de una placa magnética convencional en un estado magnetizado. Figure 12 shows a schematic cross section of a conventional magnetic plate in a magnetized state.

Realización preferente de la invención Preferred Embodiment of the Invention

En vista de las figuras mencionadas, se puede observar cómo en una de las realizaciones posibles de la invención, el dispositivo para la fijación de piezas propuesto por la invención comprende un elemento generador magnético (1) configurado para generar flujo magnético (2), en que dicho elemento generador magnético (1) presenta una cara superior (3). In view of the aforementioned figures, it can be seen that in one of the possible embodiments of the invention, the device for fixing parts proposed by the invention comprises a magnetic generating element (1) configured to generate magnetic flux (2), in that said magnetic generating element (1) has an upper face (3).

El dispositivo comprende un recipiente (4), cuya superficie en vista en planta presenta una longitud del orden de varios metros, de un material magnético que únicamente está formado por paredes verticales y está perfectamente sujeto sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1). The device comprises a container (4), whose surface in plan view has a length of the order of several meters, of a magnetic material that is only formed by vertical walls and is perfectly secured on the upper surface (3) of the magnetic generating element (one).

El dispositivo comprende un fluido magnetorreológico (5) que presenta un punto de fluencia alto localizado directamente sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) y está contenido lateralmente por el recipiente (4) formando capa exenta de burbujas. The device comprises a magnetorheological fluid (5) that has a high creep point located directly on the upper surface (3) of the magnetic generating element (1) and is laterally contained by the container (4) forming a bubble free layer.

Se entiende que el fluido magnetorreológico (5) presenta un punto de fluencia alto en la medida en que dicho fluido magnetorreológico (5) es capaz de resistir esfuerzos bajo cargas de compresión de un orden de 200 kPa y bajo cargas de tracción de un orden de 70 kPa bajo un flujo magnético (2) de 400 mT. It is understood that the magnetorheological fluid (5) has a high creep point to the extent that said magnetorheological fluid (5) is capable of withstanding stresses under compression loads of an order of 200 kPa and under tensile loads of an order of 70 kPa under a magnetic flux (2) of 400 mT.

El elemento generador magnético (1) presenta la capacidad de generar un flujo magnético (2) en el fluido magnetorreológico (5) mayor de 100 mT, lo que provoca la inmovilización o la fijación de una pieza (6) que consiste en un larguerillo aeronáutico de titanio con forma de "T" localizada en una manera sumergida parcialmente en dicho fluido magnetorreológico (5), mientras se llevan a cabo operaciones de fresado sobre la parte no sumergida de dicha pieza (6). The magnetic generator element (1) has the ability to generate a magnetic flux (2) in the magnetoreological fluid (5) greater than 100 mT, which causes the immobilization or fixation of a part (6) consisting of an aeronautical stringer of "T" shaped titanium located in a manner partially submerged in said magnetorheological fluid (5), while milling operations are carried out on the non-submerged part of said part (6).

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El fluido magnetorreológico (5) está en contacto directo con el elemento generador magnético (1), de tal modo que la profundidad de fluido magnetorreológico (5) es menor de 5 mm entre el elemento generador magnético (1) y la pieza (6). The magnetorheological fluid (5) is in direct contact with the magnetic generating element (1), such that the depth of the magnetoreological fluid (5) is less than 5 mm between the magnetic generating element (1) and the part (6) .

De acuerdo con una realización preferente, el elemento generador magnético (1) consiste en un electroimán en que el campo magnético está eléctricamente activado, lo que permite generar campos magnéticos con valores altos. According to a preferred embodiment, the magnetic generating element (1) consists of an electromagnet in which the magnetic field is electrically activated, which allows generating magnetic fields with high values.

Por lo tanto, el dispositivo está configurado para posicionar y fijar una pieza (6), que está sumergida parcialmente en el fluido magnetorreológico (5), en que dicha pieza (6) presenta una superficie inferior (7) con una configuración que coincide con la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1), en que la distancia entre dicha superficie inferior (7) de la pieza (6) y la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) es menor de aproximadamente 5 mm. Therefore, the device is configured to position and fix a part (6), which is partially submerged in the magnetorheological fluid (5), in which said part (6) has a lower surface (7) with a configuration that coincides with the upper surface (3) of the magnetic generating element (1), in which the distance between said lower surface (7) of the part (6) and the upper surface (3) of the magnetic generating element (1) is less than about 5 mm

Asimismo, de acuerdo con una realización preferente, el recipiente (4) presenta una geometría en vista en planta similar a la geometría en vista en planta de la pieza (6) que se va a fijar, siendo la geometría en vista en planta del recipiente (4) mayor en no más de 10 mm que la geometría en vista en planta de la pieza (6) que se va a fijar. Also, according to a preferred embodiment, the container (4) has a geometry in plan view similar to the geometry in plan view of the part (6) to be fixed, the geometry being in plan view of the container (4) greater than 10 mm greater than the geometry in plan view of the part (6) to be fixed.

El dispositivo comprende una pluralidad de elementos de referencia móviles (8) configurados para regular la distancia entre dicha superficie inferior (7) de la pieza (6) y dicha superficie superior (3) del elemento generador magnético (1). The device comprises a plurality of mobile reference elements (8) configured to regulate the distance between said lower surface (7) of the part (6) and said upper surface (3) of the magnetic generating element (1).

Como se puede ver esquemáticamente en la figura 1, el elemento generador magnético (1) presenta la capacidad de generar una pluralidad de flujos magnéticos (2) independientes muy cercanos entre en el fluido magnetorreológico (5), de tal modo que dichos flujos magnéticos (2) estén conducidos a través del fluido magnetorreológico (5) y se cierren en el elemento generador magnético (1). As can be seen schematically in Figure 1, the magnetic generator element (1) has the ability to generate a plurality of independent magnetic fluxes (2) very close to the magnetorheological fluid (5), such that said magnetic fluxes ( 2) are conducted through the magnetorheological fluid (5) and close in the magnetic generator element (1).

En caso de que la anchura de la pieza (6) sea demasiado grande, mayor de 50 mm, para ser capaz de generar un campo magnético continuo que atraviese dicha anchura, por medio del dispositivo de la invención se crea una pluralidad de flujos magnéticos (2) que son independientes, pero muy cercanos entre sí, cuyas líneas de campo salen del elemento generador magnético (1), atraviesan el fluido magnetorreológico (5) y entran o terminan en el propio elemento generador magnético (1). If the width of the part (6) is too large, greater than 50 mm, to be able to generate a continuous magnetic field that crosses said width, a plurality of magnetic fluxes are created by means of the device of the invention ( 2) that are independent, but very close to each other, whose field lines leave the magnetic generator element (1), cross the magnetoreological fluid (5) and enter or terminate in the magnetic generator element itself (1).

Asimismo, como se puede ver en la figura 3, el dispositivo comprende un elemento de posicionamiento móvil (9) de referencia para el posicionamiento y orientación de la pieza (6) que se va a fijar en una posición predeterminada en el dispositivo, permitiendo la colocación de la pieza (6) en una posición y orientación de fijación deseadas para llevar a cabo las operaciones de mecanizado. Also, as can be seen in Figure 3, the device comprises a mobile positioning element (9) for the positioning and orientation of the part (6) to be fixed in a predetermined position in the device, allowing the placement of the part (6) in a desired position and fixing orientation to carry out the machining operations.

Por otro lado, de acuerdo con la variante de realización representada en las figuras 7 a 9, el elemento generador magnético (1) comprende una placa fija (10) de material no magnético, aluminio en la presente realización, con un espesor no mayor de 2 mm, y una placa móvil (11) de material no magnético que tiene insertada en la misma una pluralidad de imanes permanentes (12) en que la cara superior de la placa fija (10) está en contacto con el fluido magnetorreológico (5) y la placa móvil (11) está localizada sobre, al menos, un cilindro hidráulico (13), preferentemente una pluralidad, capaz de mover dicha placa móvil (11). En este caso, el campo magnético en el fluido magnetorreológico se puede regular cambiando la distancia entre la placa móvil (11) y la placa fija (10) por medio del cilindro hidráulico (13). On the other hand, according to the variant embodiment shown in Figures 7 to 9, the magnetic generating element (1) comprises a fixed plate (10) of non-magnetic material, aluminum in the present embodiment, with a thickness not greater than 2 mm, and a movable plate (11) of non-magnetic material having a plurality of permanent magnets (12) inserted therein in which the upper face of the fixed plate (10) is in contact with the magnetorheological fluid (5) and the mobile plate (11) is located on at least one hydraulic cylinder (13), preferably a plurality, capable of moving said mobile plate (11). In this case, the magnetic field in the magnetorheological fluid can be regulated by changing the distance between the movable plate (11) and the fixed plate (10) by means of the hydraulic cylinder (13).

Asimismo, como se ha representado en la variante representada en la figura 10, el dispositivo comprende un dispositivo regulador de flujo magnético (14), a fin de incrementar la densidad de flujo magnético en un área localizada bajo la pieza fija (6). El dispositivo regulador de flujo magnético (14) permite cambiar la dirección de los polos según 90º, reduciendo la distancia entre los polos del campo magnético en más de un 50 % para una pareja de polos, además de proporcionar una clase de sellado magnético en los lados de la pieza (6). Por ejemplo, empleando una placa magnética de 1414 mm de longitud y 135 mm de ancho, se puede reducir la distancia entre los polos hasta aproximadamente 12 mm. Also, as shown in the variant shown in Figure 10, the device comprises a magnetic flux regulator device (14), in order to increase the magnetic flux density in an area located under the fixed part (6). The magnetic flux regulator device (14) allows to change the direction of the poles according to 90 °, reducing the distance between the poles of the magnetic field by more than 50% for a pair of poles, in addition to providing a kind of magnetic sealing in the sides of the piece (6). For example, by using a magnetic plate 1414 mm long and 135 mm wide, the distance between the poles can be reduced to approximately 12 mm.

Por lo tanto, de acuerdo con dicha realización el elemento generador magnético (1) comprende el dispositivo regulador de flujo magnético (14), cuya función es concentrar el flujo magnético (2) en el área localizada bajo la pieza (6) que se va a fijar. El dispositivo regulador de flujo magnético (14) cambia la dirección del flujo magnético (2) según 90º y permite reducir la distancia entre polos en más de un 50 %. El dispositivo regulador de flujo magnético (14) presenta la capacidad de transmitir e incrementar la pluralidad de flujos magnéticos (2) independientes generados por el elemento generador magnético (1), conduciéndolos a través del fluido magnetorreológico (5) y cerrándolos en el elemento generador magnético (1). Therefore, according to said embodiment, the magnetic generator element (1) comprises the magnetic flux regulator device (14), whose function is to concentrate the magnetic flux (2) in the area located under the part (6) that is going to fix. The magnetic flux regulator device (14) changes the direction of the magnetic flux (2) according to 90 ° and allows the distance between poles to be reduced by more than 50%. The magnetic flux regulator device (14) has the ability to transmit and increase the plurality of independent magnetic fluxes (2) generated by the magnetic generator element (1), leading them through the magnetoreological fluid (5) and closing them in the generator element magnetic (1).

Las figuras 11 y 12 muestran una placa magnética convencional (1) que comprende un elemento generador magnético, que puede consistir en imanes de neodimio (2, 2") e imanes de álnico reversibles (2’), configurado para generar flujo magnético, en que dicha placa magnética (1) presenta una cara superior (3). Figures 11 and 12 show a conventional magnetic plate (1) comprising a magnetic generating element, which may consist of neodymium magnets (2, 2 ") and reversible alnico magnets (2 '), configured to generate magnetic flux, in that said magnetic plate (1) has an upper face (3).

Si se aplica una corriente eléctrica a los imanes de álnico reversibles (2’), la polaridad del elemento generador magnético (1) cambia y el campo magnético emerge a través de la superficie superior (3) de la placa magnética (1), If an electric current is applied to the reversible alnico magnets (2 ’), the polarity of the magnetic generating element (1) changes and the magnetic field emerges through the upper surface (3) of the magnetic plate (1),

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como se puede ver en la figura 12, mientras que, cuando no se aplica ninguna corriente el campo magnético, está confinado en el interior de la placa magnética (1). as can be seen in figure 12, while, when no current is applied the magnetic field, it is confined inside the magnetic plate (1).

Claims (13)

5 5 10 10 15 fifteen 20 twenty 25 25 30 30 35 35 40 40 45 Four. Five 50 fifty REIVINDICACIONES 1. Dispositivo para la fijación de piezas, caracterizado porque comprende: 1. Device for fixing parts, characterized in that it comprises: -un elemento generador magnético (1), configurado para generar flujo magnético (2), que presenta una cara superior (3), -a magnetic generator element (1), configured to generate magnetic flux (2), which has an upper face (3), -un recipiente (4) formado por paredes sustancialmente verticales, sin fondo o tapa, perfectamente sujeto sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1), -a vessel (4) formed by substantially vertical walls, without bottom or lid, perfectly secured on the upper surface (3) of the magnetic generating element (1), -un fluido magnetorreológico (5) que presenta un punto de fluencia alto localizado sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) y contenido por el recipiente (4) formando una capa exenta de burbujas, -a magnetorheological fluid (5) having a high creep point located on the upper surface (3) of the magnetic generating element (1) and contained by the container (4) forming a bubble-free layer, -en el que el elemento generador magnético (1) presenta la capacidad de generar un flujo magnético (2) en el fluido magnetorreológico (5) mayor de 100 mT. -in which the magnetic generator element (1) has the ability to generate a magnetic flux (2) in the magnetoreological fluid (5) greater than 100 mT.
2. 2.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo está configurado para posicionar y fijar una pieza (6) que está sumergida parcialmente en el fluido magnetorreológico (5), en el que dicha pieza (6) presenta una superficie inferior (7) con a una configuración que coincide con la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1), siendo la distancia entre dicha superficie inferior (7) de la pieza (6) y dicha superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) menor de aproximadamente 5 mm. Device for fixing parts according to claim 1, wherein the device is configured to position and fix a part (6) that is partially submerged in the magnetoreological fluid (5), wherein said part (6) has a lower surface (7) with a configuration that coincides with the upper surface (3) of the magnetic generating element (1), the distance between said lower surface (7) of the part (6) and said upper surface (3) of the magnetic generator element (1) less than about 5 mm.
3. 3.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el recipiente (4) es de material magnético. Device for fixing parts according to claim 2, wherein the container (4) is made of magnetic material.
4. Four.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recipiente (4) presenta una geometría en vista en planta similar a la geometría en vista en planta de la pieza (6) a fijar, siendo la geometría en vista en planta del recipiente (4) más grande que la geometría en vista en planta de la pieza (6) que se va a fijar. Device for fixing parts according to any of the preceding claims, wherein the container (4) has a geometry in plan view similar to the geometry in plan view of the piece (6) to be fixed, the geometry being in plan view of the container (4) larger than the geometry in plan view of the piece (6) to be fixed.
5. 5.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la geometría en vista en planta del recipiente (4) sobrepasa en no más de 10 mm la geometría en vista en planta de la pieza (6) a fijar. Device for fixing parts according to claim 4, wherein the geometry in plan view of the container (4) exceeds the plan view geometry of the part (6) to be fixed by no more than 10 mm.
6. 6.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, que comprende, al menos, un elemento de referencia móvil (8) configurado para regular la distancia entre dicha superficie inferior (7) de la pieza (6) y dicha superficie superior (3) del elemento generador magnético (1). Device for fixing parts according to any of claims 4 and 5, comprising at least one mobile reference element (8) configured to regulate the distance between said lower surface (7) of the part (6) and said upper surface (3) of the magnetic generating element (1).
7. 7.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento generador magnético (1) presenta la capacidad de generar una pluralidad de flujos magnéticos (2) independientes muy cercanos entre sí en el fluido magnetorreológico (5), de tal modo que dichos flujos magnéticos (2) están conducidos a través del fluido magnetorreológico (5) y se cierren en el elemento generador magnético (1). Device for fixing parts according to any of the preceding claims, wherein the magnetic generator element (1) has the ability to generate a plurality of independent magnetic fluxes (2) very close to each other in the magnetoreological fluid (5) , such that said magnetic fluxes (2) are conducted through the magnetorheological fluid (5) and are closed in the magnetic generating element (1).
8. 8.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos un elemento de posicionamiento móvil (9) de referencia para el posicionamiento y orientación de la pieza (6) a fijar en una posición predeterminada en el dispositivo. Device for fixing parts according to any of the preceding claims, comprising at least one mobile positioning element (9) for positioning and orientation of the part (6) to be fixed in a predetermined position in the device.
9. 9.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento generador magnético (1) comprende una placa fija (10) de material no magnético, con un espesor no mayor de 2 mm, y una placa móvil (11) de material no magnético que tiene insertada en la misma una pluralidad de imanes permanentes (12), en el que la cara superior de la placa fija (10) está en contacto con el fluido magnetorreológico (5) y la placa móvil (11) está localizada sobre, al menos, un cilindro hidráulico (13) capaz de mover dicha placa móvil (11). Device for fixing parts according to any of the preceding claims, wherein the magnetic generating element (1) comprises a fixed plate (10) of non-magnetic material, with a thickness not exceeding 2 mm, and a movable plate (11) of non-magnetic material having a plurality of permanent magnets (12) inserted therein, in which the upper face of the fixed plate (10) is in contact with the magnetoreological fluid (5) and the mobile plate ( 11) is located on at least one hydraulic cylinder (13) capable of moving said movable plate (11).
10. 10.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento generador magnético (1) comprende un dispositivo regulador de flujo magnético (14) capaz de concentrar el flujo magnético (2) en un área localizada bajo la pieza (6) que se va a fijar, siendo el dispositivo regulador de flujo magnético (14) capaz de cambiar la dirección del flujo magnético (2) en 90º y permitiendo una reducción en más de un 50 % de la distancia entre polos, en el que dicho dispositivo regulador de flujo magnético (14) presenta la capacidad transmitir e incrementar una pluralidad de flujos magnéticos (2) independientes generados por el elemento generador magnético (1), conduciéndolos a través del fluido magnetorreológico (5) y cerrándolos en el elemento generador magnético (1). Device for fixing parts according to any of the preceding claims, wherein the magnetic generating element (1) comprises a magnetic flux regulating device (14) capable of concentrating the magnetic flux (2) in an area located under the piece (6) to be fixed, the magnetic flux regulator device (14) being able to change the direction of the magnetic flux (2) by 90 ° and allowing a reduction in more than 50% of the distance between poles, in which said magnetic flux regulator device (14) has the ability to transmit and increase a plurality of independent magnetic fluxes (2) generated by the magnetic generating element (1), leading them through the magnetoreological fluid (5) and closing them in the element magnetic generator (1).
11. eleven.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el fluido magnetorreológico (5) presenta un punto de fluencia alto, de tal modo que dicho fluido magnetorreológico es capaz de resistir esfuerzos bajo cargas de compresión de un orden de 200 kPa y bajo cargas de tracción de un orden de 70 kPa bajo un flujo magnético (2) de 400 mT. Device for fixing parts according to any of the preceding claims, wherein the magnetorheological fluid (5) has a high creep point, such that said magnetorheological fluid is able to withstand stresses under compressive loads of an order of 200 kPa and under tensile loads of an order of 70 kPa under a magnetic flux (2) of 400 mT.
9 9
12. 12.
Dispositivo para la fijación de piezas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie en vista en planta del recipiente (4) presenta una longitud del orden de metros. Device for fixing parts according to any of the preceding claims, wherein the surface in plan view of the container (4) has a length of the order of meters.
13. 13.
Procedimiento para la fijación de piezas, caracterizado porque comprende emplear un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende: Method for fixing parts, characterized in that it comprises using a device according to any of the preceding claims, comprising:
5 -disponer una capa de fluido magnetorreológico (5) que presenta un punto de fluencia alto directamente sobre la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) dentro del recipiente (4), 5 -dispose a layer of magnetorheological fluid (5) that has a high creep point directly on the upper surface (3) of the magnetic generating element (1) inside the container (4), -posicionar la pieza sumergida parcialmente (6) a fijar en contacto directo con el fluido magnetorreológico (5), evitando que queden burbujas entre la pieza (6) que se va a fijar y el fluido magnetorreológico (5), de tal modo que la distancia entre la superficie inferior (7) de la pieza (6) y la superficie superior (3) del elemento generador magnético (1) -position the partially submerged part (6) to be fixed in direct contact with the magnetorheological fluid (5), avoiding bubbles remaining between the part (6) to be fixed and the magnetorheological fluid (5), so that the distance between the lower surface (7) of the part (6) and the upper surface (3) of the magnetic generator element (1) 10 sea menor de aproximadamente 5 mm, y 10 is less than about 5 mm, and -generar un flujo magnético (2) en el fluido magnetorreológico (5) con un valor mayor de 100 mT. -generate a magnetic flux (2) in the magnetorheological fluid (5) with a value greater than 100 mT. 10 10
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